您现在的位置:机电论文网>> 伺服驱动>> 正文内容

基于VB的伺服驱动器串口通信的实现

作者: 来源: 发布时间:2014-2-11 0:00:00  点击数:3053
伺服驱动器是构成伺服系统的基本部件,广泛应用于各种电力传动自动控制系统中,如:数控机床、柔性制造系统、机器人驱动、火炮随动系统、雷达控制、 舰船推进、车辆驱动、印刷设备、纺织设备、缝纫设备等。在应用伺服驱动器的过程中,实时读取和修改各个控制参数来达到实时控制,是对伺服系统的基本要求。

  本文即针对德国博世力士乐的伺服驱动器indradrive,采用灵活易用的vb 6.0编程语言,通过indradrive本身所带的rs232串行通信接口,实现了上位pc机与伺服驱动器的串行通信,完成了对伺服驱动器内部各控制参数的实时控制。

  indradrive的通信协议

  indradrive采用sis通信协议,它是一种二进制通信协议,含有完整的报文格式和返回校验格式。针对博世力士乐的各种产品(PLC、伺服驱动器 等),sis协议的通信格式是统一的。

  sis协议采用的数据格式为:1位起始位,8位数据,1位或2位停止位,无校验位;通信传输数据的波特 率为115200 bps。sis协议采用十六进制数据格式来表示各种指令代码及数据,其软件通信指令经过优化设计后,只有两条,一条为读指令,一条为写指令,两条指令使得上位机软件编写非常方便。

  sis协议的报文格式如附表所示。

 

 

  其中报头由8个字节组成,它们的意义如下:

  第一个字节stz:起始位,默认为0x02;

  第二个字节cs:用于校验数据,它的值是除此字节外,所有的数相加后的低8位值异或ff,再加1 后的值;

  第三个字节datl:除去报头后所有数据的长度(字节的个数);

  第四个字节datlw:重复第三个字节的内容;

  第五个字节cntrl:决定错误返回类型,默认为0x00;

  第六个字节service:服务类型(读参数写0x80,写参数写0x8f);

  第七个字节adrs:驱动器地址;

  第八个字节adre:驱动器地址。

  用户数据头包含5个字节,意义如下:

  第一个字 节control byte:操作参数值,默认为0x3c;

  第二个字节device address(uNIt address):驱动器地址;

  第三个字节parameter type:参数类型,对于驱动器其值为0x00;

  第四、五字节 parameter number:参数号,对于驱动器的s参数,直接写参数号的十六进制值;对于p参数,写“215+参数号”的十六进制值。

  用户数据的数据长度取决于操作参数的数据类型,如操作参数为int型,写2个字节;为dword型,写4个字节。写的时候注意低位字节在前,高位字节在 后。

vb实现pc机与indradrive的串行通信

  pc机与indradrive的通信常采用主从问答方式,pc机始终具有初始传送优先权,所有的通信均由pc机来启动。每次通信都是由pc机通过发送(读 /写参数)命令启动通信,indradrive在接到pc机发送的命令后,首先检查命令中的起始标志,然后检查命令中的驱动器地址是否与自己的驱动器地址 相符,如果不一致,说明计算机是与其它的驱动器进行通信,从而忽略该命令;如果一致,就响应该命令,并将执行结果回送到pc机,一次通信过程结束。

  在vb的控件工具箱中提供了一个使用非常方便的串行通信控件mscomm,它全面地提供了使用串行通信上层开发的所有细则,串行通信的实现既可以采用中断方式,又可以采用查询方式。mscomm控件提供了实现串行端口中断功能的oncomm事件,该事件是唯一的,可以截取串口的任何消息,当有串口事件或错误发生时,vb程序就会自动转入oncomm事件处理程序中。commevent属性存有串口最近的事件或错误的数值代码,可以在程序中随时读取 commevent属性值来了解通信情况,oncomm事件是和commevent属性密切相关、一起使用,当任何一个oncomm事件或错误发生时,都 会使得commevent属性值改变。在oncomm事件处理过程中,可以通过判断commevent属性值,对于不同的属性值转入不同的事件处理过程。

  根据sis通信协议的规定,vb程序中主要是针对mscomm控件的操作,主要有mscomm控件的初始化和oncomm事件的处理。

  mscomm 控件的主要初始化代码如下:

  mscomm_com1.commport = 1

  ‘设定需要使用的串口

  mscomm_com1.settings = “115200,n,8,1”

  ‘设定传输的波特率和校验方式

  mscomm_com1.portopen = true ‘打开通信串口

  mscomm_com1.rthreshold = 1

  ‘设置输入缓冲区字符输入门限

  oncomm事件的处理程序 主要代码如下:

  private sub mscomm_com1_oncomm()

  dim input_buffer as variant dim upper_limit as integer dim input_to_hex as string

  dim i as integer

  input_buffer = mscomm_com1.input

  ‘从接收缓冲区copy字符

  upper_limit = ubound(input_buffer)

  ‘收到数据的个数

  for i = 0 to upper_limit

  input_to_hex = hex(input_buffer(i))

  ‘将接收到的数据转化为十六进制

  if len(input_to_hex) < 2 then

  ‘将不满两位的十六进制值前补0

  input_to_hex = "0" & input_to_hex

  end if

  if i = 0 then

  ‘每开始新的一次接收,清空显示文本框

  txtreceivedata.text = ""

  end if

  txtreceivedata.text = txtreceivedata.text & input_to_hex & " " ‘显示接收的内容

  next

  end sub

 读写命令实例及注意事项

  有了上面的基础,就可以根据sis协议的数据格式来实时读写indradrive的内部参数,如读取位置反馈值参数s-0-0051的值,首先将参数号 51转化为十六进制数33,即在用户数据头的第四、五两个字节分别写入33 00(注意:高字节在后,低字节在前);其它字节可以相继得出,因是读参数值,所以不需写用户数据;从而发送内容应为:02 02 05 05 00 80 01 01 3c 01 00 33 00。如果通信正常,则会接收到类似的字节内容:02 20 07 07 10 80 01 01 00 3c 01 4e ac 07 00,其中后4个字节即为位置反馈值(注意:高字节在后,低字节在前),十六进制表示应为7ac4e,将其转化为十进制为502862,实际的位置值应为 50.2862(位置值的分辨率为0.0001)。在写参数时,和读参数的不同的地方就是用到用户数据,也就是将欲写入的值写到用户数据的位置。如将 100.0000写入最大行程值参数s-0-0278,首先将参数号278转化为十六进制数116,即在用户数据头的第四、五两个字节分别写入16 11;再将1000000(注意不是100.0000)转化为十六进制为f4240,即在用户数据的四个字节依次写入40 42 0f 00;其它字节可以相继得出;发送内容应为:02 76 09 09 00 8f 01 01 3c 01 00 16 01 40 42 0f 00。如通信正常,则会接收到:02 1a 03 03 10 8f 01 01 00 3c 01,表示改写参数成功。

  值得注意的是,除了在数 据格式上遵从sis协议之外,操作过程中还应注意以下几点:

  通信波特率应为115200 bps。

  写参数时,应先使 indradrive处于pm(参数模式)。通过置位参数s-0-0420(激活参数模式)的bit1、bit0,就可以将indradrive切换到 pm;而在改写参数s-0-0420时,不需在pm;在将s-0-0420的bit1和bit0置位后,不要忘了再将其复位,这样便进入pm,便可以随意 改写参数了。在配置完参数后,应该跳出pm,进入om(操作模式),通过参数s-0-0422(跳出参数模式)来完成,配置过程与s-0-0420类似。

  (3) 读参数时无论indradrive处于pm和om均可读取,没有限制。

  (4)读参数时,接收到内容的第11个字节以后的内容为用户数据;而写参数时,接收到的内容中没有用户数据部分,只要通信正常,均会收到相同内容02 1a 03 03 10 8f 01 01 00 3c 01。

  (5) 如果正在上位机用indraworks调试indradrive,则读写参数时,应使indraworks离线,否则会提示串口被占用。

  结语

  本文所阐述的串口通信方法已成功应用于调试博世 力士乐indradrive伺服驱动器的实验中,灵活方便,达到了实时修改驱动器的参数的要求;适当改进即可应用于地铁站台屏蔽门系统和安全门系统以及自 动门系统的上位机监控,具有较好的实际价值和可扩展性。


更多
字体:【】-【】-【】【关闭此页

上一篇:交流伺服控制系统中电机相电流重构技术'   下一篇:应用在印刷/贴标中运动控制技术'


特别声明:机电之家(http://www.jdzj.com )所共享的机电类资料,机电论文、机电类文章、机电企业类管理制度、机电类软件都来自网上收集,其版权归作者本人所有,如果有任何侵犯您权益的地方,请联系我们,我们将马上进行处理。购买的论文都出自原创,保证作者的原创的版权的转让,任何纠纷由法律解决。